1991 Fiscal Year Annual Research Report
緑葉の老化を支配する遺伝子の構造と発現に関する研究
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03404002
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
渡辺 昭 名古屋大学, 農学部, 教授 (70023471)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高倍 鉄子 名古屋大学, 農学部, 助教授 (60089852)
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| Keywords | 老化 / 植物の老化 / cDNAクロ-ニング / グルタミン合成酵素 / トランスジェニック植物 / 窒素の転流 / 遺伝子発現 |
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| Research Abstract |
緑葉の老化の進行に伴って発現する遺伝子を追求する目的で、そのごく初期に発現する遺伝子を単離した。暗黒条件においたハツカダイコン子葉に発現する遺伝子のcDNAライブラリ-から比較的短時間に相論的なmRNAのレベルが大きく上昇するクロ-ンを選び、このcDNAに対応する遺伝子について種々の条件での発現の相子を調べた結果、この遺伝子は緑葉細胞内の糖レベルが低下したことに応答して発現するという、きわめて特徴的に調節を受けるものであることを明らかにしたが残念ながらその機能は今のところ不明である。遺伝子DNAも単離したので、そ調節領域の解析を進めることが可能となった。
葉の細胞タンパク質が老化の過程で分解され、その窒素は多くの植物種でグルタミンとして他の器官へ転流されて再利用される。グルタミンの代謝の中枢に位置するグルタミン合成酵素のうち、細胞質に局在するイソフォ-ム(GSI)について調べたところ、その遺伝子が老化の後期に強く発現することを見いだした。子葉から作製したcDNAライブラリ-から3種類のGSIのcDNAクロ-ンを単離してそれぞれに対応する遺伝子の発現を調べたところ、そのうち1種類は老化とは関係なく恒常的に発現しているが、残りの2種類が老化の進行に伴って強く発現するようになることを明らかにした。また、後者の一つに対応する遺伝子を単離しその構造を解析した。GSIを持たず、アスパラギンを窒素の転流形態とするタバコを用いて、老化葉の窒素代謝を攪乱したときに植物対全体の厨素配分にどのような影響がでるかを調べる目的で、この遺伝子を導入したトランスジェニックタバコを作製した。今後、このトランスジェニックタバコを用いて窒素の転流形態の変化を調べ、グルタミン合成酵素の役割を明らかにする予定である。
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[Publications] Azumi,Y: "Evidence for a senescenceーassociated gene induced by darkness" Plant Physiol. 95. 577-583 (1991)
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[Publications] Azumi,Y.: "Structure and regulation by sugar of clin1,a darkinducible and sencscenceーassociated gene in radich" (1992)
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[Publications] Arakawa,K.: "Immunological study on btaine aldekyde Iehydrogenase from barley" Plant Cell Physiol.(1992)
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[Publications] 渡辺 昭: "植物の老化と遺伝子発現の柔軟性" 学術月報. 44. 67-72 (1991)
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[Publications] 安積 良隆: "緑葉の老化と遺伝子発現" 植物細胞工学. 3. 542-550 (1991)
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[Publications] 高倍 鉄子: "塩ストレスによる遺伝子発現" 植物細胞工学. 3. 639-643 (1991)
